تعیین کارایی نشانگر درون ژن ZmGLP به عنوان شاخص مناسب ارزیابی بنیه بذر ذرت

تولید بذر مرغوب جهت تثبیت عملکرد محصول برای به نژادگران یک چالش مهم بشمار می رود و یکی از پاسخ های مهم این چالش، شفاف سازی سازوکار های مولکولی مرتبط با صفات بنیه بذر می تواند باشد. پروتیین های عملکردی خانواده بزرگ کوپین یکی از مولکول های مسیر انتقال پیام می باشد. درتحقیقات قبلی مشخص شده بود که در ذرت، پروتیین ذخیره ای مشابه پروتیین عملکردی سوپرخانواده کوپین با نام ZmGLP در جوانه زنی بذر موثر است. اما در آزمایش های انجام گرفته قبلی، از شاخص های مناسبی برای ارزیابی قدرت بذر و نیز ارتباط آن با استقرار در مزرعه استفاده نشده بود و برای تکمیل تحقیقات قبلی، نیاز بود که کارایی نشانگر ZmGLP در پیش بینی سبز شدن بذر در مزرعه نیز بررسی شود.

آزمایش روی 14 نمونه لاین خالص تجاری ذرت انجام شد. در این آزمایش علاوه بر ارزیابی آزمایشگاهی جوانه زنی بذر، شاخص های مزرعه ای کیفیت فیزیولوژیک بذر شامل درصد ظهور گیاهچه در مزرعه، زمان تا 50 درصد ظهور گیاهچه، زمان تا 90 درصد ظهور گیاهچه، وزن خشک گیاهچه ظاهر شده، ارتفاع گیاهچه و ضریب تغییرات ارتفاع گیاهچه نیز ارزیابی شد. در واکنش زنجیره ای پلی مراز از دو جفت آغازگر (آغازگرهای CF/CR و IDF/IDR) برای شناسایی توالی DNA پروتیین کوپین استفاده گردید.

بذرها از نظر کیفیت فیزیولوژیک در آزمایشگاه و بنیه بذر در مزرعه متفاوت بوده اند. کمترین درصد جوانه زنی آزمایشگاه مربوط به لاین K1264/1 بود در حالیکه کمترین کیفیت فیزیولوژیک بذر در شاخص های مزرعه ای در لاین K1263/17 مشاهده شد. آزمون مولکولی، وجود آلل مطلوب در سایت InDel9 ژن مرتبط با بنیه را در نمونه های سه لاین B73، K1264/1 و K1264/5-1 تایید نمود، اما در تمام نمونه بذرهای لاین K1263/17 باند تکثیری سایت InDel9 مشاهده نگردید. با توجه به اینکه لاین K1264/1 که کمترین درصد جوانه زنی در آزمایشگاه را دارا بود در سایت مرتبط با بنیه دارای باند تکثیری بود بنابراین اکتفا به نتایج جوانه زنی آزمایشگاهی در بررسی رابطه این ژن با بنیه بذر قابل اطمینان نخواهد بود و ضرورت استفاده از آزمون های بنیه بذر که پیش بینی خوبی از سبز شدن با مزرعه دارند، وجود دارد.

با توجه به نتایج مطالعه حاضر، برای ارزیابی بنیه بخصوص زمانی که به نژادگر اقدام به به نژادی لاین یا هیبرید جدیدی می نماید نشانگرهای مولکولی عملکردی براساس سایت InDel9 می تواند کارآمد باشد و به روند پیش بینی سبز شدن بذر در مزرعه و غربالگری لاین ها سرعت بخشد تا بنیه ژنتیکی جوانه زنی لاین ها به خصوص ژرم پلاسم های معتدله ذرت اطمینان حاصل شود. در نهایت لازم است آستانه بنیه پایین در بررسی کیفیت بذر در ارقام مختلف مشخص شود و ارتباط با وجود یا عدم وجود سایت InDel9 در تحقیقات بعدی لحاظ گردد.

استفاده از نشانگر مولکولی برای تعیین بنیه بذر لاین های ذرت در مزرعه برای اولین بار امکان سنجی و بهینه سازی شد.
از نتایج ارزیابی کیفیت فیزیولوژیک بذر در مزرعه برای مطالعات رابطه نشانگرهای مولکولی با بنیه بذر برای اولین بار استفاده گردید.
سایت InDel9 و نشانگرهای مولکولی مرتبط با بنیه بذر در مزرعه معرفی شد.